天然氣集輸常見自動化儀表可靠性分析

蘆毅

中石油北京天然氣管道有限公司 河北石家莊 050000

1 天然氣集輸氣的常見問題

1.1 天然氣集輸管線被腐蝕

天然氣集輸必須要由集輸管線作為途徑和媒介，只有確保集輸管線的完好無損，才能確保天然氣集輸的正常進行。因此，在天然氣管道正式投入使用之前，相關人員必須要對其進行一系列的處理。比如天然氣管線必須要由金屬管線制成，同時還必須對其材料和產品進行一系列的防腐處理。然而，由于其長期埋于地下極易受到一些化學物質的侵蝕和細菌的入侵，再加上天然氣本身所含有的硫化物也會對集輸管線造成一定的內部腐蝕。這些因素都極易導致天然氣集輸氣出現故障和問題[1]。

1.2 外力造成天然氣技術出現故障和問題

天然氣集輸管線的安裝和使用，一般會根據其輸出的地勢和壓差去選擇壓力輸送，因此對其管線的保護需要特別注意。為了保護管線不被破壞，通常將管線安裝在不易被人察覺或埋在較深的地下，因此具有較強的隱蔽性。然而，在現實生活中，由于城鎮化速度的不斷加快，各種施工建設不斷進行，使我國的土地資源被嚴重破壞，再加上地面上亂拆亂建的現象十分普遍，也極易導致各種施工進行交叉，這也極易致使地下管線出現問題，如果不能及時解決，則也必然會使天然氣的集輸受到影響。

天然氣水合物被凍堵導致輸氣不暢天然氣水合物是極易出現在集輸管線中的一種化合物，該種物質主要是由氣體分子和水分子在一定壓力的作用下形成的。天然氣的集輸是在一定的壓力下進行的，一旦遇到過濾器、閘門等一些阻擋物質時則會帶來相應的降溫，這樣天然氣水合物也便就此形成。一旦該種物質形成，也必然會對天然氣的集輸造成巨大的影響。

2 天然氣集輸系統中常見的自動化儀表

2.1 溫度

在天然氣集輸系統中，用來測量溫度的儀表是接觸式溫度測量儀表。目前接觸式溫度測量儀表有兩種，即熱電阻和熱電偶。其中，熱電偶類型的接觸式溫度測量儀表是以熱電效應為基礎來進行運用的，而熱電阻類型的接觸式溫度測量儀表則是利用金屬導體的電阻值隨著溫度增加而增加的原理來進行運用的。因為在天然氣集輸的過程中，各個工藝環節對溫度的要求不同，因此熱電偶和熱電阻這兩種接觸式溫度測量儀表在天然氣集輸中均有應用，熱點偶主要是對低溫介質進行測量，熱電阻則是對高溫介質進行測量，如此可以相對準確的測量出天然氣集輸各個環節的溫度變化情況。

2.2 壓力測試

目前的天然氣集輸生產過程中，測量壓力的主要儀表是壓力變送器，壓力變送器由于功能齊全，展現出了它的優良性能，所以應用比較廣泛，而其中比較常見的有電容式智能壓力變送器，以及單晶硅諧振式智能壓力變送器，這兩個壓力變送器主要的功能是測量天然氣工作中的開采、分析、運輸以及計量等程序環節中的壓力，其中的壓力還包括清潔管道的壓力、輸送天然氣干線的壓力以及用戶用氣的壓力。

2.3 安全監測

因為天然氣的組成成分中包括甲烷和硫化氫，兩者均為有害氣體。為了避免在天然氣集輸的過程中，將甲烷、硫化氫分離出來，危害工作人員，在具體進行天然氣集輸處理中，需要采用可燃氣體檢測儀和硫化氫氣體檢測儀來對生產現場中硫化氫和甲烷等危險氣體濃度進行檢測，以此來保證天然氣集輸作業是安全的、可靠的。目前，在天然氣集輸系統中，可燃氣體檢測儀和硫化氫氣體檢測儀的應用方式有兩種，即固定式和便攜式。但因可燃氣體檢測儀采用的是催化燃燒型傳感器探頭，采用便攜式來應用可燃氣體檢測儀有利于發揮儀表的作用[2]。

3 天然氣集輸常見自動化儀表的可靠性分析

第一，應用腐蝕防護技術。該技術主要針對管道環境。首先，控制腐蝕介質內的濃度值，降低H2S濃度、礦化程度等。其次，對管道內液體的流速和流態進行調節，在管網壓力支持的條件下，盡量選取經濟的管徑，使氣體的流速保持在3-6m/s以內，降低積液殘留[3]。再次，科學設計氣流走向及管道自身形狀，運用保溫法控制內部溫度。第二，動態監測緩蝕劑的注入量。開展連續性加注時盡量使用重力式加注設備，也可借助計量泵及噴嘴等。它能使加入管道中的緩蝕劑成為霧狀。在使用緩蝕劑過程中，還要密切留意加注的方法及時間，防止造成管線的堵塞。第三，在設備問題方面，要安排工作人員對集氣站的相關設施進行常規的修理及保養，特別針對特殊的壓力容器，需要使用儀器開展定期檢驗，對操作該設備的有關人員開展專門培訓，提升風險意識，經考察合格后才能正式上崗。第四，重視規章制度的制定和維護，對操作人員進行實際操作培訓，依照相關制度開展標準化的作業，把安全生產責任制度運用到每一道工序和每一個生產環節中，防止因人為引起的安全事故。第五，加強常規管理，實行管理責任制，把安全工作放在首位，組織技能評比和考核，完善獎懲制度，增強企業職工的綜合素質。在注重預防的前提下，確立完備的應急方案，提升應急處理能力。

4 結語

在天然氣集輸系統中，壓力變送器、溫度測量儀表、浮動式或差壓式液位儀表、安全監測儀表作為常見的自動化儀表，在天然氣集輸中發揮重要作用。但因天然氣集輸作業中容易受到某些因素的影響，因此需要強化自動化儀表的安裝、接地、檢測、設置等，提高自動化儀表的可靠性，為提高天然氣集輸水平創造條件。